Quais são os componentes da broca PDM (Progressing Cavity Drill)?

A perfuratriz PDM é uma perfuratriz de fundo de poço de deslocamento positivo que utiliza fluido de perfuração como fonte de energia para converter a energia da pressão do fluido em energia mecânica.

Componentes

A furadeira PDM consiste principalmente em quatro conjuntos principais: válvula de bypass, motor hidráulico, eixo cardã e eixo de transmissão. O motor de parafuso (motor hidráulico) é o componente central da furadeira.

1. Conjunto da válvula de bypass

A válvula de bypass é composta por um corpo de válvula, uma camisa de válvula, um núcleo de válvula e uma mola. Sob pressão, o núcleo da válvula desliza dentro da camisa, e o movimento do núcleo altera a direção do fluxo do fluido, conferindo à válvula de bypass dois estados: bypass e fechada.

Durante a entrada e saída do poço: Os orifícios de passagem da camisa da válvula e do corpo da válvula não são fechados, portanto a válvula de bypass está no estado de bypass, permitindo que a lama na coluna de perfuração contorne o motor e entre no espaço anular.

Quando a vazão e a pressão da lama atingem os valores padrão definidos: o núcleo da válvula se move para baixo para fechar o orifício da válvula de bypass. Nesse momento, a lama flui através do motor, convertendo a energia da pressão em energia mecânica.

Quando a vazão de lama é muito baixa ou a bomba é desligada: a mola empurra o núcleo da válvula para cima e o orifício da válvula de bypass se abre, retornando a válvula ao estado de bypass.

2. Motor hidráulico

O motor hidráulico consiste em um estator e um rotor. O estator é fabricado pela injeção de uma bucha de borracha na parede interna de um tubo de aço, e seu orifício interno é uma hélice com parâmetros geométricos específicos. O rotor é uma haste helicoidal com um revestimento duro. O rotor e o estator engrenam entre si, e uma cavidade helicoidal selada é formada pela diferença entre seus eletrodos para completar a conversão de energia.

A hélice do rotor do motor pode ser de partida única ou de múltiplas partidas:

Menos partidas do rotor resultam em maior velocidade de rotação e menor torque;

Mais partidas do rotor resultam em menor velocidade de rotação e maior torque.

3. Eixo Cardan

A função do eixo cardan é converter o movimento planetário do motor na rotação em torno do eixo de transmissão, transmitindo o torque e a velocidade de rotação gerados pelo motor para o eixo de transmissão (e, em última instância, para a broca). A maioria dos eixos cardan adota um design de eixo flexível.

4. Eixo de transmissão

O eixo de transmissão é responsável por transmitir a potência rotacional do motor para a broca, suportando as cargas axiais e radiais geradas pelo peso sobre a broca (WOB). Portanto, o eixo de transmissão requer alta dureza, resistência ao desgaste e longa vida útil. Nesse caso, o tratamento térmico de têmpera pode prolongar significativamente a vida útil do eixo de transmissão.

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